۵ کشف علمی تصادفی که جهان را تغییر داد

دکتر رابرت ویلسون (چپ) و دکتر آرنو ای. پنزیاس (راست) در مقابل یک تلسکوپ رادیویی حساس که برای تحقیقات مربوط به ستاره‌شنایی رادیویی

نقش تصادف در کشف‌های علمی کمتر به رسمیت شناخته شده، اما برخی از پیشرفت‌های علمی مهم قرن گذشته در واقع نتایج غیرمترقبه نهفته در آزمایش‌ها بوده‌اند.

آدام هارت، دانشمند انگلیسی به ۵ کشف علمی که به شکلی غافلگیر کننده صورت گرفته‌اند، از تایید نظریه انفجار بزرگ و تولید ویاگرا تا استفاده از "کریسپر" به عنوان "قیچی ژنتیکی"، نگاهی انداخته است.

۱-ویاگرا
ویاگرا چیست؟
"قرص معروف کوچک و آبی رنگی" که از موثرترین درمان‌ها برای ناکارآمدی جنسی (اختلال نعوظ) به حساب می‌آید. تا پیش از کشف این اختلال به ندرت در موردش حرف زده می‌شد، اما میزان ابتلا به آن در میان مردان به ازای هر دهه افزایش سن ۱۰ درصد بالا می‌رود.

به عنوان مثال ۵۰ درصد از مردان در دهه ۵۰ زندگی خود از این اختلال رنج می‌برند و با گذشت هر دهه میزان آن به همین منوال بالا می‌رود.

ویاگرا با افزایش جریان خون در آلت تناسلی هنگام تحریک جنسی و آزاد کردن پیام‌رسان‌های عصبی در عضلات صاف عروقی به ترشح ماده‌ای به نام گوانوزین مونوفسفات حلقوی کمک می‌کند که نبود آن باعث اختلال در نعوظ می‌شود.

چگونه کشف شد؟
یک شرکت داروسازی به نام فایزر با تمرکز روی ماده گوانوزین مونوفسفات حلقوی به دنبال کشف دارویی برای تنش‌زدایی از عضلات صاف عروقی بود. نتایج اولیه به اندازه ضعیف بود که قرار شد آزمایش‌ها متوقف شوند.

اما آن‌طور که دکتر نیک ترت، یکی از شیمی‌دان‌های ارشد این تیم تحقیقاتی می‌گوید، در گزارش آخرین آزمایش روی این دارو آمده بود: "برخی درد‌های عضلانی، سردرد و اختلالات گوارشی دیده شده، آه، بله بعضی پرستار‌ها شاهد نعوظ بوده‌اند. "

این کشف نه تنها نادیده گرفته نشد بلکه به ۲۱ آزمایش تخصصی دیگر روی آنچه در نهایت ویاگرا نام گرفت، انجامید، دارویی که در همه آزمایش‌ها موثر شناخته شد. افراد شرکت‌کننده در این آزمایش‌ها به شکلی غیر عادی به دارویی که دریافت می‌کردند علاقمند شده بودند.

دکتر پیتر الیس، از دیگر اعضای این تیم تحقیقاتی می‌گوید: "بعضی از بیماران از پس دادن دارو امتناع می‌کردند و برخی دیگر در مورد این که قرصی برایشان باقی مانده یا نه دروغ می‌گفتند. "

۲- نظریه انفجار بزرگ
نظریه انفجار بزرگ چیست؟
بنا بر این نظریه، تمامی ماده و انرژی جهان در ابتدا در یک مکان قرار داشته و پس از انفجار به طور مدام بسط یافته است. تا دهه ۱۹۶۰ میلادی، هیچ اثبات قانع‌کننده‌ای مبنی بر این که این نظریه‌ای غالب است وجود نداشت.

نظریه انفجار بزرگ چگونه تایید شد؟
در ۱۹۶۵، دو ستاره‌شناس به نام‌های رابرت ویلسون و آرنو پنزیاس روی یک آنتن بشقابی برای برقراری ارتباطات رادیویی بهتر کار می‌کردند. آن‌ها مرتبا سیگنالی در پس‌زمینه دریافت می‌کردند که در ابتدا دلیلش را وجود مدفوع پرنده روی نوک آنتن بشقابی می‌دانستند!

این احتمال منتفی شد، اما بخت با آن‌ها یار بود تا از وجود گروهی از فیزیکدانان نظری آگاه شوند که در مکانی واقع در ۶۵ کیلومتری پرینستون در حال بررسی نور به جا مانده از مرحله آغازین مه‌بانگ (بیگ بنگ یا انفجار بزرگ) یعنی مرحله گلوله آتشین بودند.

این دو گروه در ادامه باهم تلفنی حرف زدند و معلوم شد سیگنال دریافتی با تشعشعات تابش زمینه کیهانی که احتمالا در مرحله انفجار گلوله آتشین تولید شده، مطابقت دارد.

کشف این تشعشعات توسط ویلسون و پنزیاس باعث شد تیم تحقیقاتی پرینستون اولین گروهی باشد که نظریه انفجار بزرگ را تایید می‌کند. عزم راسخ آن‌ها در نادیده نگرفتن یک صدای آزاردهنده جایزه نوبل را برایشان به ارمغان آورد.

۳- سیلکانت
سیلکانت چیست؟
نوعی ماهی بزرگ با باله‌هایی شبیه به دست و پا که تا دو متر رشد می‌کند و وزنش می‌تواند تا ۹۰ کیلوگرم برسد. تا سال ۱۹۳۸ که سیلکانت (تهی‌خار) توسط یک متصدی موزه اهل آفریقای جنوبی به نام ماجوری کورتنی لاتیمر کشف شد، باور بر این بود که این ماهی منقرض شده است.

چگونه کشف شد؟
کورتنی لاتیمر مسئول جمع آوری نمونه‌های موزه شرق لندن در آفریقای جنوبی بود. چند روز قبل از کریسمس ۱۹۳۸، مسئول بندرگاه محلی با او تماس گرفت و گفت: یک ماهی عجیب آبی رنگ در عرشه یکی از کشتی‌ها پیدا شده. ماجوری برای دیدن موجودی رفت که در نامه‌ای به جی. ال. بی. اسمیت ماهی‌شناس اهل آفریقای جنوبی "زیباترین ماهی که در عمر خود دیده" توصیف کرد.

اسمیت در تلگرامی که اوایل سال در پاسخ به ماجوری فرستاد از او خواست اسکلت و آب‌شش‌های آن را سالم نگه دارد. با این که ماجوری سعی کرد با استفاده از یخ سیلکانت را حفظ کند و حتی از یک سردخانه خواست آن را نگه دارند، در نهایت مجبور شد آن را تاکسیدرمی کند.

اسمیت حداقل می‌دانست این ماهی که "فسیل زنده" نامیده شد، وجود دارد. او با نصب پوستر‌هایی در طول ساحل شرقی آفریقا برای دریافت هر گونه اطلاعاتی در رابطه با نمونه‌های بیشتر، جایزه تعیین کرد. ۱۴ سال بعد، در ۱۹۵۳ او با شنیدن خبر کشف یک سلکانت در نزدیکی جزایر قمر، جایزه تلاش‌هایش را گرفت.

۴- جریان‌های جتی
جریان‌های جتی چه هستند؟
جریان‌های جتی باد‌های با سرعت بالا (معمولا بین ۱۲۸ تا ۲۲۵ کیلومتر بر ساعت، اما حتی گاهی اوقات بیش از ۳۲۰ کیلومتر بر ساعت) هستند که حدود ۸ تا ۱۱ کیلومتر بالاتر از سطح زمین از غرب به شرق می‌وزند.

چگونه کشف شدند؟
فوران آتشفشان کراکاتوا در اندونزی در ۱۸۸۳ اولین حادثه از این دست بود که در سطح جهانی گزارش شد. خاکستر و گردو خاک ناشی از فوران تا فاصله ۸۰ کیلومتری در هوا پرتاب می‌شد و بسیاری از ناظران شاهد خسوف و کسوف‌های واضح و شفق‌های رنگارنگ بودند.

دیوید پایل، استاد آتش‌فشان شناسی در دانشگاه آکسفورد می‌گوید: "تا دسامبر ۱۸۸۳ تقریبا در همه نقاط کره زمین می‌توانستی انتظار داشته باشی تاثیراختلال‌های ناشی از این فوران را ببینی. "

به دنبال رویت این پدیده‌ها به طور گسترده در سراسر جهان "انجمن سلطنتی انگلستان برای پیشبرد علوم طبیعی" از مردم خواست مشاهدات بیشتری گزارش دهند. این اولین نمونه از "دانشوری شهروندی" بود که زیر نظر یک کمیته سازماندهی شد و فرانسیس رولو راسل، هواشناس انگلیسی بیش از ۸۰۰ مشاهده را به دقت مورد بررسی قرار داد.

او با استناد بر این مشاهدات نشان داد اثرات اپتیکی فوران آتشفشان یک دور کامل به دور مناطق گرمسیری گشته است و سرعت باد را ۱۱۲ کیلومتر بر ساعت تخمین زد.

۵- کریسپر
کریسپر چیست؟
کریسپر (CRISPR) مخفف "تناوب‌هایِ کوتاهِ پالیندرومِ فاصله‌دارِ منظمِ خوشه‌ای" است که به "قیچی ژنتیکی" موسوم شده است. کریسپر حافظه ژنتیکی عفونت ویروسی است که باکتری از آن به عنوان سیستم ایمنی تطبیقی استفاده می‌کند.

کریسپر که کارش بریدن دی‌ان‌ای دو رشته‌ایست به عنوان "قیچی ژنتیکی" عمل می‌کند و ویرایش سریع هر ارگانیسمی را ممکن می‌سازد. کریسپر در حال حاضر در طیف وسیعی از بیماری‌های ژنتیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد و کاربرد‌های بی حد و حصری در زندگی حیوانات و گیاهان دارد. دکتر رودولف بارانگو، استاد علم تغذیه آن را "یک فناوری بکر، نوآورانه، تحول‌آفرین و تکرار نشدنی" می‌داند.

چطور کشف شد؟
کریسپر در اواخر دهه ۱۹۸۰ شناسایی شد، اما تازه در اواسط دهه ۲۰۰۰ بود که معلوم شد توالی‌های تکرار‌شونده آن بخش‌هایی از دی‌ان‌ای ویروس هستند؛ اولین سرنخ از این که آن‌ها نوعی واکسیناسیون برای عفونت‌های ویروسی هستند.

دکتر بارانگو اولین کسی بود که متوجه شد توالی‌های کریسپر برای انجام این کار، دی‌ان‌ای ویروس‌ها را جدا می‌کنند. او که در صنعت لبنیات مشغول به کار بود، وقتی داشت روی حملات باکتریوفاژ‌ها (ویروس‌های باکتری‌خوار) در فرایند تخمیر مطالعه می‌کرد به این کشف غافلگیرکننده رسید.

بعدتر جنیفر دونا، متخصص زیست‌شیمی موفق شد از دستگاه مولکولی کریسپر برای بریدن همه قطعات دی‌ان‌ای استفاده کند.